JPS5848640B2 - 錫メッキ銅材料の錫除去方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、例えば省資源という観点から電線を使う種
々の工事、例えば新設、経路変更、負荷変更、回線数変
更等の工事の際に出る半端な線、所謂屑線或いは古線等
のうち錫メッキを施した導線の錫を除去して純銅を有効
に回収するための錫メッキ銅材料の錫除去方法に関する
。

錫メッキを施した銅線から錫メッキを除去して銅を回収
する方法としては、ソーダ処理或いは燐酸処理等の方法
があるが、これ等の方法は錫の除去が完全でない点、炉
の寿命の問題があって実用的でない。

他に、電解処理による方法もあるが、従来の電解法では
、短尺の錫メッキ銅材料の処理が困難であった。

そこで、本発明者等に先にこの問題点を解決した回転ド
ラムを使用する錫の除去方法を提案したが、本発明はさ
らに効率よく電解が行なわれるように改良されたもので
ある。

この電解処理方法の一例を第１図に基づいて説明すれば
、先ず、上述のような屑線或いは古線な絶縁被覆をした
ままカッター等で約５〜１５寓轟程度の長さに切断し、
この切断線をボールミル等に入れて絶縁被覆を粉砕除去
し、こうして得られた短尺の錫メッキ銅線Ｃを電解処理
装置１０ホツパー２に供給する。

このホッパ−２の先端は電解槽３の電解液４中に若干傾
斜して浸漬した状態で回転する回転ドラム５の内部に設
けられた銅線Ｃを移送するための羽根部材（図示省略）
近辺まで延びている。

上記回転ドラム５は電解液が自由に通過できる孔を表面
に有しかつ耐酸性の絶縁材料で作られている。

このホッパ−２の先端から常に一定量の錫メッキ銅線Ｃ
がドラム５内に供給されるようになっている。

このドラム５内部に連続的に導ひかれた錫メッキ銅線Ｃ
は前記銅線中に挿入された陽極６ａと陰極６ｂ間に通電
された電解電流により錫が電解液４中に錫イオンとして
溶解し、錫が除去され純銅線Ｃ′が得られる。

この純銅線Ｃ′は回転ドラム５の排出口７を通じてコン
ベア８上に搬送され、外部で水洗いし、水きりが行なわ
れ回収される。

こうして集められた上記純銅線Ｃ′は、錫が略略完全に
除去された純銅に近いもので、錫の混入等に起因して起
る導電率の低下はほとんどない優れた品質の銅材料を得
ることができる。

このような電解処理方法では、通常電解液として硫酸溶
液を用いるが、従来の電解条件、ことに硫酸濃度が高い
条件で電解する場合には錫メッキ銅線の銅の大部分をも
溶解してしまうことになる。

このような状態で低濃度の錫を除去回収することは効率
が悪いことになる。

そこで、錫メッキ銅線の銅の電解を極力少なくするよう
な条件で錫メッキを除去して相対的に錫イオン濃度が高
くなるような電解について研究を行なったが、錫イオン
量が多くなりすぎるとこれが酸化されてメタスズ酸に変
化し、電解液中に浮遊したり、電解を行なっている錫メ
ッキ銅線に付着したりして逆に錫メッキ除去効率が悪く
なる結果をまねくことが解った。

そこで電解における効率のよい条件について種々検討を
した結果次のような結論にいたった。

前述したように銅をあまり電解させず錫メッキを効率よ
く除去する為にまず、電解液の濃度を極力低い濃度で行
なうこととし、その濃度について検討した結果、Ｍ濃度
は４規定以下とすることとした。

より好ましくは１．５〜３規定の範囲で行なうこととす
る。

第２図にメタスズ酸の生成量との関係を示す。

硫酸濃度が４規定を越えると、錫イオンがメタスズ酸へ
酸化される率が少なくなるのであるが、銅の溶解量が多
くなって前述した初期の目的が達成されなくなることと
、後で、電解液の排液としての処理が困難となってくる
為である。

また、下限は電解が行なえる濃度であることは当然であ
るが、第２図に示すようにメタスズ酸の生成が急激に増
加するので、１．５規定程度にとどめるべきである。

つぎに、メタスズ酸が電解に影響する量について検討し
た結果、その量が１．０Ｖｌ−ｈｒ程度になると、影響
が出はじめることが確認された。

たたし、このメタスズ酸の生或は、酸濃度だけで定まる
ものではなく、溶解している錫イオン量によっても変る
ものであって、錫イオン量が多いほど生成するメタスズ
酸の量が多くなるので酸濃度範囲を注意して選ぶ必要が
ある。

第２図において、錫メッキ銅線の錫量は通常ｂの曲線以
下であるので、酸濃度が４規定以下、生成するメタスズ
酸量な１．０？／ｌ−ｈｒの条件で行なえば十分に満足
し得る作業が行なえる。

なお、メタスズ酸量のチェックは、電解液を目で見ても
ほぼ判別できるが、種々の方法によって電解液の分析を
行なうことによって常に液中のメタスズ酸量を適量範囲
にコントロールすることができる。

このようにしてメタスズ酸量が前記限定した数値に近づ
いたら、電解を止めてメタスズ酸の除去を行なう。

この際生成しているメタスズ酸だけでなく、同時に錫イ
オンを除去しておくことが好ましいので、錫イオンを種
々の方法によってメタスズ酸に酸化して同時に除去する
。

すなわち、電解液中の錫イオン濃度を追跡し、メタスズ
酸濃度が許容限界近傍に達したとき、電解を止め、電解
液を別の槽に移すか或いは試料を取り出し、酸化促進状
態におき、液中の錫イオンを急速かつ積極的にメタスズ
酸に酸化沈澱させ、この微粒な酸化沈澱物を分離除去し
て、錫を除去するとともに上記電解液を再利用せんとす
るものである。

上記電解液を酸化促進状態において錫イオンをメタスズ
酸に急速かつ積極的に酸化沈澱させるには、加熱して電
解液の温度を上昇せしめること、液の攪拌を十分に行な
うとと或いは液中に空気を吹き込むことが行なわれる。

さらには、液中に過酸化水素等の酸化剤を添加すること
等の方法を用いると効果的である。

また、一つの方法のみでは十分でないこともあるため、
上記各方法に応じて適当に併用してもよい。

上記酸化沈澱物は、遠心分離機を用いて分離するか又は
濾紙による濾過工程と遠心分離機による分離とを併用し
てもよい。

この場合、遠心分離機の回転数は１００００回転以上で
行なうとよい。

次に、本発明に係る錫メッキ銅材料の錫除去方法の手順
の一例を示すと以下の如くである。

■切断 先ず、各種工事等の際に出た屑線又は古線から得られる
錫メッキ絶縁被覆電線を約５〜１５關に切断する。

■ 被覆物質の分離 次に、上記切断した電線をボールミル等に供給し、その
被覆物質を粉砕し、この被覆物質を風力等で分離し、錫
メッキした裸の電線を得る。

■ 希硫酸溶液による電解、前述した如き電解処理装置
で電解し、メッキ部分の錫を溶解除去して純銅線を得る
。

■ 電解液からの錫の回収電解処理時間、電解処理回数
等に応じて錫イオン濃度が増加してくるからこの濃度が
許容限界近傍に達したら電解液を別槽に抜出し酸化促進
状態におき、錫イオンを急速かつ積極的にメタスズ酸に
酸化沈澱させ、この酸化沈澱物を分離除去して錫を回収
する一方、銅イオンのみを含んだ希硫酸溶液を再利用の
電解液として電解槽へ循環する。

次に、本発明の一実施例を説明する。

錫メッキ粉砕銅線（０．３ｗｔ％Ｓｎ）１−をバレルメ
ツキ装置を用い、室温の５ｖｏｌ％Ｈ２ＳＯ４０．５ｌ
中で１０ＡＸ２０分間電解した。

電解後、電解液を６０℃に加熱、保持し、グラスフィル
ターを用いて空気を１時間吹き込んだ。

そして冷却後、濾紙で濾過し、その濾液を用いて同じサ
イクルを更に３回繰り返した。

濾過された白色粉末は分析の結果メタスズ酸が確認され
その量は平均して毎回約３．４？あった。

この電解処理後、水洗した粉砕銅線の分析値は毎回スズ
分が２０ｐｐｍ以下であった。

このように本発明によれば、略々完全に近い純銅を得る
ことができるとともに、錫の溶解除去が効率良く進める
ことができ、電解液の再利用が可能になるため、処理速
度、経済性、廃液処理等の点において優れた錫メッキ銅
の９去方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施して有用な電解処理装置の一
例を示した概略縦断面図、第２図は錫イオン濃度、硫酸
濃度がメタスズ酸生或に与える影響を示したグラフであ
る。 １・・・・・・電解処理装置、３・・・・・・電解槽、
４・・・・・・電解液、Ｃ・・・・・・錫メッキ銅線、
Ｃ（・・・・・純銅線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 錫メッキ銅材料の錫を電解により除去する方法に於
   で、４規定以下の硫酸水溶液を電解液として使用しかつ
   電解液中のメタスズ酸量が１．Ｏｆｔ／ｌ−ｈｒ以下と
   なるような条件下で錫を電解除去することを特徴とする
   錫メッキ銅材料の錫除去方法。 ２ 電解液中のメタスズ酸量が１．Ｏｆｆ／ｌ−ｈｒ近
   辺になったら電解を止めて、電解液中に存在する錫を強
   制的にメタスズ酸に酸化して分離除去し電解液を再使用
   することを特徴とする第１項記載の錫メッキ銅材料の錫
   除去方法。